[实用新型]多功能刚性转动惯量测量和角动量守恒演示、验证装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种多功能刚体转动惯量测量和角动量守恒演示、验证装置。

背景技术

转动惯量是对定轴转动刚体转动惯性大小的定量，在机械设计制造、转动物体的研究、运动学理论的推导等很多领域需要考虑到它。对于一些形状规则、质量分布均匀的定轴转动刚体的转动惯量可以使用理论计算的方法求得，但是对于形状复杂或质量不按某种规律分布的定轴转动刚体的转动惯量，就只能由实验的方法来实际测量得出了。《刚体转动惯量的测量》实验是《大学物理实验》中的一个重要的、必做的基础性实验。实验中，为了能够较好的验证一些转动方面的定律或得到出较完美的测量结果，有一个好的测量装置是非常必要的，测量装置的测量准确程度决定了实验的成败。

对于采用实验的方法来对定轴转动刚体的转动惯量进行测量，目前常用的方法主要有：三线摆测量法、扭摆测量法、转动惯量实验仪器测量法等。但具体实施这些测量法时会发现，他们所用的测量仪器普遍存在着测量速度较慢，测量周期长，测量的重复性不是很好，准确度低，并且他们所用的测量公式推导也相对繁琐，实验条件的满足不好掌握，并且他们的性能也都是单一的。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能刚性转动惯量测量和角动量守恒演示、验证装置，它的测量速度快，测量周期短，测量的重复性好，并且所用的测量方法是比较法，准确度高，运算公式易推导，数据处理容易，具有多种用途。

为达上述目的，本实用新型是通过下述技术方案实现的。

多功能刚性转动惯量测量和角动量守恒演示、验证装置，其结构如下：载物上转盘和下转盘安装在与底座相连的竖直转动轴上，可旋转的载物上转盘和下转盘之间通过扭簧连接，在载物上转盘下表面安装有上遮光片，与转动轴连接并可绕着转动轴旋转的上旋臂上端安装有用于测量遮光片通过时间的上光电门。

所述的上旋臂通过上锁止螺丝锁定在转动轴上。

所述的底座上安装有锁止片支架，锁止片支架上设有与载物上转盘位置匹配的上锁止片，载物上转盘外圆周上开设有锁口，经上锁止片和锁口将上载物上转盘锁定在锁止片支架上。

在所述的下转盘下表面安装有下遮光片，与转动轴连接的并可绕着转动轴旋转的下旋臂上端安装有用于测量遮光片通过时间的下光电门。

所述的下旋臂通过下锁止螺丝锁定在转动轴上。

所述的底座上安装有锁止片支架，锁止片支架上设有与下转盘位置匹配的下锁止片，下转盘外圆周上开设有锁口，经下锁止片和锁口将下转盘锁定在锁止片支架上。

本实用新型的优点和效果：

本实用新型测量装置的测量速度快，测量周期短，测量的重复性好，并且所用的测量方法是比较法，准确度高，运算公式易推导、数据处理容易，具有多种用途。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

图中：1、载物上转盘；2、下转盘；3、转动轴；4、上锁止片；5、锁止片支架；6、上光电门；7、下光电门；8、上遮光片；9、下遮光片；10、上旋臂；11、下旋臂；12、上锁止螺丝；13、底座；14、扭簧；15、锁口，16、下锁止螺丝，17、下锁止片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不受实施例所限。

如图1和图2所示，本实用新型多功能刚性转动惯量测量和角动量守恒演示、验证装置，其结构如下：载物上转盘1和下转盘2安装在与底座13相连的竖直转动轴3上，可旋转的载物上转盘1和下转盘2之间通过扭簧14连接，在载物上转盘1下表面安装有上遮光片8，与转动轴3连接的并可绕着转动轴3旋转的上旋臂10上端安装有用于测量遮光片8通过时间的上光电门6，在下转盘2下表面安装有下遮光片9，与转动轴3连接的并可绕着转动轴3旋转的下旋臂11上端安装有用于测量遮光片9通过时间的下光电门7。

上述的上旋臂10可以通过上锁止螺丝12将其锁定在转动轴3上。

上述的下旋臂11可以通过下锁止螺丝16将其锁定在转动轴3上。

上述的底座13上安装有锁止片支架5，锁止片支架5上设有与载物上转盘1位置匹配的上锁止片4，载物上转盘1外圆周上开设有锁口15，利用上锁止片4和锁口15将上载物上转盘1锁定在锁止片支架5上。

上述的底座13上安装有锁止片支架5，锁止片支架5上设有与下转盘2位置匹配的下锁止片17，下转盘2外圆周上开设有锁口，利用下锁止片17和锁口将下转盘2锁定在锁止片支架5上。